1

بمختلف الألوان
إنَّ الفَضلَ في كتابِ اللهِ عَظيمٌ، واسِعٌ لا يُحَدُّ، فَقَد أغدَقَ اللهُ تَعالى على عِبادِهِ نِعَمًا ظاهِرَةً وباطِنَةً، مَنَحَهُمُ المالَ والبَنينَ، وأعلى شأنَهُم بالعِزَّةِ والكرامَةِ. وهذا الفَضلُ الإلهيُّ ليسَ مَحصُورًا في النِّعَمِ الدُّنيَوِيَّةِ فَحَسبُ، بَلْ يَتَجَلَّى بأسمَى... المزيد
أخر المواضيع
الرئيسة / مقالات علمية
سلسلة في مفاهيم الفيزياء (ج16) : الضوء الذي أصبح جسيمًا
عدد المقالات : 21
سلسلة في مفاهيم الفيزياء
الجزء السادس عشر: الضوء الذي أصبح جسيمًا
الأستاذ الدكتور نوري حسين نور الهاشمي
26/6/2025

في هذا المقال، سوف نستعرض بعضًا من أبرز تطبيقات نظرية الكم في مجالات متعددة من الفيزياء، وهي تطبيقات أسهمت، رغم مشكلات النظرية، في أن تلقى قبولًا سريعًا. ومن الجدير بالذكر أن محتوى المقال يتطلب خلفية معرفية أعمق في الفيزياء.
لقد كان فهم الكهرباء والمغناطيسية شرطًا أساسيًا للثورات العلمية والتكنولوجية في القرن الماضي، ويُعتبر ذروة إنجازات الفيزياء الكلاسيكية في القرن التاسع عشر. ومن خلال دمج قوانين تجريبية بسيطة مستخلصة من المختبرات ضمن إطار رياضي متماسك، استطاع ماكسويل توحيد الظواهر الكهربائية والمغناطيسية ضمن معادلاته الشهيرة للكهرومغناطيسية. تنبأت هذه المعادلات بوجود موجات كهرومغناطيسية قادرة على الانتقال في الفضاء بسرعة قابلة للحساب. ومن أمثلة هذه الموجات: الضوء المرئي، الموجات الراديوية، الأشعة فوق البنفسجية، الأشعة تحت الحمراء، أشعة إكس، وغيرها، والتي تختلف فقط في التردد والطول الموجي.
أول مؤشر على وجود خلل في هذا الإطار الكلاسيكي ظهر عند محاولة حساب شدة الإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من "جسم أسود" أي جسم يمتص كل الإشعاع الساقط عليه عند درجة حرارة معينة عند تردد معين. كانت الافتراضات المستخدمة في الحساب مقبولة ضمن الفيزياء الكلاسيكية، لكن النتائج لم تكن متوافقة مع التجربة.
فبينما كانت هناك مطابقة جيدة عند الترددات المنخفضة، كانت التنبؤات النظرية تشير إلى زيادة مستمرة في الشدة عند الترددات العالية، وهي نتيجة لم تؤكّدها التجارب. بل كانت تسمى آنذاك بـ "الكارثة فوق البنفسجية".
في عام 1900، أدرك ماكس بلانك أن تعديلًا بسيطًا على هذه الافتراضات قد يحل المشكلة: أن الانبعاث والامتصاص للإشعاع من قبل الأجسام لا يحدث إلا ضمن "حزم" طاقية محددة، كل منها طاقته تساوي ثابتًا مضروبًا في التردد. هذا الثابت هو ما أصبح يُعرف اليوم بـ ثابت بلانك. ولأسباب فنية، يُستخدم غالبًا الشكل المعدل له، وهو ثابت بلانك مقسومًا على 2π
تُعرف هذه الحزم الطاقية بـ "الكمّات"، وهو ما أعطى النظرية اسمها. ونعلم اليوم أن كل كمّ هو فوتون، أي جسيم من الإشعاع الكهرومغناطيسي. مع ذلك، فقد بدا هذا المفهوم غريبًا عند طرحه، لأن الضوء كان يُفهم حتى ذلك الحين كموجة فقط. لذلك، في البداية، فُهم التكميم على أنه يخص فقط عمليات الانبعاث والامتصاص، لا طبيعة الضوء نفسه.
لنفترض الآن أن حزمة ضوء منتظمة تسقط على صفيحة ما، وتوزعت طاقتها بشكل متساوٍ على سطحها. يمكن عندئذ حساب الزمن اللازم لتجميع طاقة كافية في ذرة واحدة لإخراج إلكترون منها. يكون هذا الزمن، حسب الفيزياء الكلاسيكية، في حدود عدة ثوانٍ، وهو ما يتعارض كليًا مع التجارب التي تُظهر أن الإلكترونات تنبعث فورًا عند تعرّضها للضوء.
علاوة على ذلك، فإن طاقة الإلكترونات المنبعثة، بعد خصم مقدار ثابت، تتناسب مع تردد الإشعاع.
في عام 1905، أوضح آينشتاين أن جميع هذه الملاحظات تتفق تمامًا مع فرضية أن الضوء مكوّن من فوتونات، يحمل كل منها طاقة تتناسب مع تردده، وفق العلاقة التي استخدمها بلانك.
وقد جاء التأكيد النهائي لفكرة الفوتونات من خلال ملاحظة ظاهرة كومبتون عام 1922، حيث تبيّن أن تردد الإشعاع ينخفض عند تشتّته بواسطة الإلكترونات.
يمكن تفسير ذلك ببساطة على أنه نتيجة لفقدان الفوتون جزءًا من طاقته في التصادم مع الإلكترون، وهو فقدان يمكن حسابه بدقة باستخدام قوانين حفظ الطاقة والزخم.
رغم أن نظرية الكم بدأت بتطبيقاتها على الإشعاع، إلا أن هذه الأفكار سرعان ما طُبقت على الجسيمات أيضًا.
يتبع في الجزء السابع عشر
اعضاء معجبون بهذا
جاري التحميل
ثقافية
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ 8 ساعات
2025/06/30م
زيد علي كريم يتراءى لي ضريحك وكيف كانت تلك الليلة الحزينة التي تشفى جسد عليل أصابه ما أصابه من الآلام والأحزان، من وجد متلهفا للقائك ماذا فعلت به لكي يصبح أسير حبك راغبا ومتلهفا لحضرتك المعطرة .... أنتظرت حتى الفجر وأنا تحت قبتك وبين الحرمين مابينك وبين قطيع الكفين ، فذاك يسلم وذاك يهتف ياهلا بزوار... المزيد
عدد المقالات : 85
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ 8 ساعات
2025/06/30م
موسوعة "مع الركب الحسيني من المدينة إلى المدينة": المؤلّفون: اشترك في تأليفها جمعٌ من الباحثين والمحققين من أهل الخبرة في قضايا السيرة الحسينية، فكانت ثمرة جهد علمي جماعي، نُسجت فصوله على امتداد ستة أجزاء محورية، خُتمت بمجلد سابع يضم الفهارس التفصيلية، من إعداد السيد هاني الرضويان. محتواها... المزيد
عدد المقالات : 127
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ 8 ساعات
2025/06/30م
ـ من أنت ـ أبو وهب بن عمرو الصيرفي الكوفي ـ ماهي مهنتك ـ قاض ـ أين تسكن ـ أسكن في بغداد،في محلة الكرخ ـ لماذا حملت القصبة ودرت في الأسواق مدعيا الجنون ـ آه... ذلك أفضل وأسلم من أن أشترك في معاداة محمد وآل محمد،وأسهم في إصدار فتوی باغتيـ.ال الإمام موسی بن جعفر ـ من طلب منك ذلك ـ هارون الرشيـ.د أراد أن... المزيد
عدد المقالات : 54
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ 8 ساعات
2025/06/30م
يوم الجمعة المصادف 20 حزيران-2025 يوم تاريخي الصراع الاسلامي الصهيوني حيث قامت الجمهورية الاسلامية الايرانية باذلال واهانة الكيان الصهيوني المدعوم من أمريكا وفرنسا وبريطانيا والمانيا وباقي الشلة الغربية انها اهانة غير مسبوقة جعلت المراقبين الغربيين في حيرة من أمرهم وهم يتساءلون: يا ترى كيف تكون... المزيد
عدد المقالات : 10
أدبية
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ 1 اسبوع
2025/06/22م
اليوم السبت، منذ الصغر وأنا لا أحب يوم السبت، إذ لم يكن عطلة، وكان يوما مدرسيا طويلا، ست حصص تمشي كسلحفاة عرجاء هذه المرة الأولی التي أنتظر فيها قدوم السبت لكنّ الساعةَ تسير حافية الأميال، تتعثر بالدقائق توسلتها أن تقهقه بوجهي، ولكن لاجدوی سلطة الزمن هي المتحكمة () جاء الصبح وتنفست المواعيد، يجب أن... المزيد
عدد المقالات : 54
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ اسبوعين
2025/06/18م
في صحراء الشمس، وعلى صهوة البيان، وقف النبيُّ (صلّى الله عليه وآله) والسماء تصغي والأرض تتهيّأ لموعدٍ خالد. فوق هامات الحجيج، ارتفع النداء: "من كنت مولاه، فهذا عليٌّ مولاه." لم تكن كلمات، بل كانت وصايا السماء، كانت يدًا مرفوعة من نور، تبايع العدل والوصاية والهدى. ومنذ ذلك اليوم، صار الغدير نبضَ... المزيد
عدد المقالات : 3
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ 3 اسابيع
2025/06/09م
ظمأ وعشق ( قصة مبعوث الحسين مسلم بن عقيل ) *( رسائل ومبعوث) لَحِقَ الأمَّةَ عارٌ بعد تسلّم يزيد الخلافة ممَّا دعا أهل الكوفة الى إرسال الرسائل المتكررة لابن بنت رسول الله في المدينة أرسلوا له الدعوة يحملونه المسؤولية أَمام الله والأمَّة إنْ تأخر عن إنقاذهم من ظلم الأمويِّين وعُنفهم. تمهل الإمامُ... المزيد
عدد المقالات : 381
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ 4 اسابيع
2025/06/02م
بقلم زيد علي كريم الكفلي جلست وحدي في غرفتي الصغيرة وجلس معي طيرا توقف عن الطيران... شاهدت بصيص شعاع نور أنار ظلامي أخذت أتأمله طويلا... سمعت صوته يحوم في أزقة أفكاري إلى متى وأنت تجلس في هذا الظلام بحثت عنه في كل الظلمات... في وراء النجمات... في أوراق الزمن الماضي... رأيت صورته المعلقة على جدران قلبي... المزيد
عدد المقالات : 85
علمية
وهي عبارة عن موجات مائية عملاقة يُمْكِنُ أن تنتقل بسرعة عبر المحيطات ، وهوامشها الساحلية يترتب عليها تأثيرات بيئية كبيرة في المناطق التي تحدث فيها، إن ظاهرة الأمواج المائية العملاقة Tsunami الشاملة التي حدثت في عام ١٩٤٦ في المحيط الهادي ، والحدوث... المزيد
سلسلة في مفاهيم الفيزياء الجزء السابع عشر: الإلكترون الذي يعزف نغمة طاقته الخاصة الأستاذ الدكتور نوري حسين نور الهاشمي 27/6/2025 في عام 1911، اقترح دي برولي أنه إذا كانت الموجات يمكن أن تمتلك خصائص جسيمية، فمن المعقول أيضًا أن تمتلك الجسيمات خواص... المزيد
في الثالث عشر من يونيو عام 1903، جلس العالمُ ساكنًا، لكنه لم يكن صامتًا، كانت قاعة الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم مزدانة بعبق المجد الحقيقي، إذ وقف الحاضرون على أقدامهم تحيةً لامرأة لم يعرفوا لها مثيلًا: ماري سكلودوفسكا كوري، العالمة التي... المزيد
آخر الأعضاء المسجلين

آخر التعليقات
تجربة شخصية ومراجعة علمية لحالة حنف القدم:...
محسن حسنين مرتضى السندي
2025/06/15م     
عظمة أهل البيت (عليهم السلام) وحدود القياس...
السيد رياض الفاضلي
2025/02/20م     
النخب والمفاهيم النمطية الموروثة
عبد الخالق الفلاح
2024/11/16م     
اخترنا لكم
إصدارات
2025/06/23
صدر عن قسمِ الشؤون الفكرية والثقافية في العتبة العباسية المقدسة، دليلُ القصص الفائزة في مسابقة القصة القصيرة عن الامام الحسن العسكري...
المزيد

صورة مختارة
رشفات
الإمام محمد الجواد (عليه السلام)
2025/06/23
( تأخير التوبة اغترار، وطول التسويف حيرة )
المزيد

الموسوعة المعرفية الشاملة
القرآن وعلومة الجغرافية العقائد الاسلامية الزراعة الفقه الاسلامي الفيزياء الحديث والرجال الاحياء الاخلاق والادعية الرياضيات سيرة الرسول وآله الكيمياء اللغة العربية وعلومها الاخبار الادب العربي أضاءات التاريخ وثائقيات القانون المكتبة المصورة
www.almerja.com